L'acier pour matrices de travail à froid est principalement utilisé pour l'emboutissage, le découpage, le formage, le pliage, l'extrusion à froid, l'étirage à froid, les matrices de métallurgie des poudres, etc. Il nécessite une dureté élevée, une résistance à l'usure élevée et une ténacité suffisante.Généralement divisé en deux catégories : type général et type spécial.Par exemple, aux États-Unis, l'acier à matrice à usage général pour travail à froid comprend généralement quatre nuances d'acier : 01, A2, D2 et D3.La comparaison des nuances d'acier pour matrices d'acier allié pour travail à froid à usage général dans divers pays est présentée dans le tableau 4. Selon la norme japonaise JIS, les principaux types d'acier pour matrices de travail à froid qui peuvent être utilisés sont la série SK, y compris la série SK. acier à outils au carbone, 8 aciers à outils alliés de la série SKD et 9 aciers rapides de la série SKHMO, pour un total de 24 nuances d'acier.La norme chinoise sur les aciers à outils alliés GB/T1299-2000 comprend un total de 11 types d'acier, formant une série relativement complète.Avec les changements dans la technologie de traitement, les matériaux traités et la demande de moules, la série de base originale ne peut pas répondre aux besoins.Les aciéries japonaises et les principaux fabricants européens d'acier à outils et à matrices ont développé des aciers à matrices pour travail à froid à usage spécial et ont progressivement formé des séries respectives d'aciers à matrice pour travail à froid, le développement de ces aciers à matrice pour travail à froid est également la direction de développement de l'acier à matrice pour travail à froid.
Acier pour matrices de travail à froid pour trempe à l'air faiblement allié
Avec le développement de la technologie de traitement thermique, en particulier l'application généralisée de la technologie de trempe sous vide dans l'industrie des moules, afin de réduire la déformation par trempe, certains aciers à micro-déformation trempés à l'air faiblement alliés ont été développés au pays et à l'étranger.Ce type d'acier nécessite une bonne trempabilité et un bon traitement thermique. Il présente une faible déformation, une bonne résistance et ténacité et une certaine résistance à l'usure.Bien que l'acier pour matrices de travail à froid fortement allié standard (tel que D2, A2) ait une bonne trempabilité, il a une teneur élevée en alliage et est cher.Par conséquent, certains aciers à micro-déformation faiblement alliés ont été développés au pays et à l’étranger.Ce type d'acier contient généralement des éléments d'alliage Cr et Mn pour améliorer la trempabilité.La teneur totale en éléments d'alliage est généralement <5 %.Il convient à la fabrication de pièces de précision avec de petits lots de production.Moules complexes.Les nuances d'acier représentatives incluent A6 des États-Unis, ACD37 de Hitachi Metals, G04 de Daido Special Steel, AKS3 d'Aichi Steel, etc. L'acier chinois GD, après trempe à 900 °C et revenu à 200 °C, peut conserver une certaine quantité. d'austénite retenue et présente une bonne résistance, ténacité et stabilité dimensionnelle.Il peut être utilisé pour fabriquer des matrices d’estampage à froid sujettes à l’écaillage et à la fracture.Durée de vie élevée.
Acier pour moule trempé à la flamme
Afin de raccourcir le cycle de fabrication du moule, de simplifier le processus de traitement thermique, d'économiser de l'énergie et de réduire le coût de fabrication du moule.Le Japon a développé des aciers spéciaux pour matrices de travail à froid pour répondre aux exigences de trempe à la flamme.Les plus typiques incluent le SX105V (7CrSiMnMoV), le SX4 (Cr8) d'Aichi Steel, le HMD5, le HMD1 d'Hitachi Metal, l'acier G05 de Datong Special Steel Company, etc. La Chine a développé le 7Cr7SiMnMoV.Ce type d'acier peut être utilisé pour chauffer la lame ou d'autres parties du moule à l'aide d'un pistolet pulvérisateur oxyacétylène ou d'autres appareils de chauffage une fois le moule traité, puis refroidi à l'air et trempé.Généralement, il peut être utilisé directement après trempe.En raison de son procédé simple, il est largement utilisé au Japon.Le type d'acier représentatif de ce type d'acier est le 7CrSiMnMoV, qui présente une bonne trempabilité.Lorsque l'acier de φ80 mm est trempé à l'huile, la dureté à une distance de 30 mm de la surface peut atteindre 60HRC.La différence de dureté entre le noyau et la surface est de 3HRC.Lors de la trempe à la flamme, après préchauffage à 180 ~ 200 °C et chauffage à 900-1 000 °C pour la trempe avec un pistolet pulvérisateur, la dureté peut atteindre plus de 60 HRC et une couche durcie de plus de 1,5 mm peut être obtenue.
Acier de matrice pour travail à froid à haute ténacité et haute résistance à l'usure
Afin d'améliorer la ténacité de l'acier pour matrices de travail à froid et de réduire la résistance à l'usure de l'acier, certaines grandes sociétés étrangères de production d'acier pour moules ont successivement développé une série d'aciers pour matrices de travail à froid présentant à la fois une ténacité élevée et une résistance à l'usure élevée.Ce type d'acier contient généralement environ 1 % de carbone et 8 % de Cr.Avec l'ajout de Mo, V, Si et d'autres éléments d'alliage, ses carbures sont fins, uniformément répartis et sa ténacité est bien supérieure à celle de l'acier de type Cr12, tandis que sa résistance à l'usure est similaire..Leur dureté, leur résistance à la flexion, leur résistance à la fatigue et leur ténacité à la rupture sont élevées, et leur stabilité anti-revenu est également supérieure à celle de l'acier pour moule de type Crl2.Ils conviennent aux poinçonnages à grande vitesse et aux poinçonnages multipostes.Les types d'acier représentatifs de ce type d'acier sont le DC53 du Japon à faible teneur en V et le CRU-WEAR à haute teneur en V.Le DC53 est trempé à 1 020-1 040°C et la dureté peut atteindre 62-63HRC après refroidissement par air.Il peut être trempé à basse température (180 ~ 200 ℃) et à haute température (500 ~ 550 ℃), sa ténacité peut être 1 fois supérieure à D2 et ses performances en fatigue sont 20 % supérieures à D2 ;après forgeage et laminage CRU-WEAR, il est recuit et austénitisé à 850-870℃.Moins de 30 ℃/heure, refroidi à 650 ℃ et libéré, la dureté peut atteindre 225-255HB, la température de trempe peut être sélectionnée dans la plage de 1020 ~ 1120 ℃, la dureté peut atteindre 63HRC, trempée à 480 ~ 570 ℃ selon aux conditions d'utilisation, avec un secondaire évident L'effet de durcissement, la résistance à l'usure et la ténacité sont meilleurs que D2.
Acier de base (Acier rapide)
L'acier rapide a été largement utilisé à l'étranger pour fabriquer des moules de travail à froid hautes performances et de longue durée en raison de son excellente résistance à l'usure et de sa dureté rouge, comme l'acier rapide standard général japonais SKH51 (W6Mo5Cr4V2).Afin de s'adapter aux exigences du moule, la ténacité est souvent améliorée en réduisant la température de trempe, la dureté de trempe ou en réduisant la teneur en carbone de l'acier rapide.L'acier matriciel est développé à partir d'acier rapide et sa composition chimique est équivalente à la composition matricielle de l'acier rapide après trempe.Par conséquent, le nombre de carbures résiduels après trempe est faible et uniformément réparti, ce qui améliore considérablement la ténacité de l'acier par rapport à l'acier rapide.Les États-Unis et le Japon ont étudié les aciers de base avec les nuances VascoMA, VascoMatrix1 et MOD2 au début des années 1970.Récemment, DRM1, DRM2, DRM3, etc. ont été développés.Généralement utilisé pour les moules de travail à froid qui nécessitent une ténacité plus élevée et une meilleure stabilité anti-revenue.La Chine a également développé certains aciers de base, tels que le 65Nb (65Cr4W3Mo2VNb), le 65W8Cr4VTi, le 65Cr5Mo3W2VSiTi et d'autres aciers.Ce type d'acier a une bonne résistance et ténacité et est largement utilisé dans l'extrusion à froid, le poinçonnage à froid de plaques épaisses, les roues de laminage de filetage, les matrices d'impression, les matrices de frappe à froid, etc., et peut être utilisé comme matrices d'extrusion à chaud.
Acier pour moules pour la métallurgie des poudres
L'acier pour matrices de travail à froid fortement allié de type LEDB produit par des procédés conventionnels, en particulier des matériaux de grande section, présente des carbures eutectiques grossiers et une répartition inégale, ce qui réduit considérablement la ténacité, la rectification et l'isotropie de l'acier.Ces dernières années, les grandes entreprises étrangères d'acier spécial qui produisent de l'acier à outils et à matrices se sont concentrées sur le développement d'une série d'aciers rapides de métallurgie des poudres et d'aciers à matrices fortement alliés, ce qui a conduit au développement rapide de ce type d'acier.Grâce au processus de métallurgie des poudres, la poudre d'acier atomisée refroidit rapidement et les carbures formés sont fins et uniformes, ce qui améliore considérablement la ténacité, la broyabilité et l'isotropie du matériau du moule.Grâce à ce processus de production spécial, les carbures sont fins et uniformes, et l'usinabilité et les performances de meulage sont améliorées, permettant d'ajouter une teneur plus élevée en carbone et en vanadium à l'acier, développant ainsi une série de nouveaux types d'acier.Par exemple, la série DEX du japonais Datong (DEX40, DEX60, DEX80, etc.), la série HAP de Hitachi Metal, la série FAX de Fujikoshi, la série VANADIS d'UDDEHOLM, la série ASP de Erasteel en France et l'acier à outils et matrices de métallurgie des poudres de la société américaine CRUCIBLE se développent rapidement. .Formant une série d'aciers de métallurgie des poudres tels que CPMlV, CPM3V, CPMlOV, CPM15V, etc., leur résistance à l'usure et leur ténacité sont considérablement améliorées par rapport aux aciers à outils et à matrices fabriqués par des procédés ordinaires.
Heure de publication : 02 avril 2024